В Лаборатории биомолекулярного ЯМР СПбГУ сложились и развиваются следующие основные направления исследований: применение спектроскопии ЯМР и других биофизических методов в сочетании с методами компьютерного моделирования для исследования фундаментальных вопросов науки о белках; разработка новых ЯМР экспериментов и методов компьютерного моделирования для исследования белков; клеточные эксперименты для исследования пептидов и белков с потенциальным применением в области онкотерапии, а также лечения вирусных заболеваний; разработка методов определения белковых структур с использованием данных рентгеновской кристаллографии и ЯМР спектроскопии.